Geräusche

Geräusche – es zirpt, trillert und quietscht…

Wie ich bereits „Am Anfang“ beschrieb, waren es die Geräusche, die mich zunächst an die Kurzwelle fesselten. Dank des Nordmende – Kofferradios meiner Mutter gelangten die merkwürdigsten Geräusche an mein Ohr; Klänge, Töne und auch Sprachen, die ich noch nie vorher gehört hatte. Und das alles aus diesem kleinen Gerät!!!!

Als junger und geistig noch heranwachsender Mensch hat man eine blühende Phantasie. So entstanden die aberwitzigsten Theorien über den Ursprung der Geräusche selbst. Ich konnte nicht ahnen, dass es sich um von Menschen verursachte Signale handelte, die der Empfänger meiner Mutter lediglich falsch wiedergab. Denn, woher sollte ich von Einseitenband-Sprechfunk oder Funkfernschreiben gehört haben? Ich war ja noch nicht mal in der Grundschule…..

Mein erster Gedankengang war, dass es sich um Geräusche aus dem Innern der Erde handeln musste. Ich wusste von Vulkanen und Erdbeben, wusste, dass es so was gibt. Und von solchen unheimlichen Erdaktivitäten mussten diese Signale ausgehen. Von einer rein biologischen Ursache ging ich nicht aus, auch wenn ich mir das Verhalten der Stabantenne an Mutters Kofferradio bei Berührung mit den Fingern nicht erklären konnte; wieso wurde der Wellensalat lauter?

Aber dieses Problem beschäftigte mich nur am Rande. Denn ich bekam ein „Mutters-Kofferradio-auf-Kurzwelle-Umstellen-und-dran-drehen-Verbot“. An Papas großen Empfänger im Wohnzimmer (siehe „Am Anfang“), den RTV901 4D, traute ich mich in den ersten Monaten noch nicht ran. Aber, es gab da noch den Keller unseres Hauses. Da stand ein alter Radio-Kasten von meinen Großeltern. Und der hatte auch einen Kurzwellen-Empfangsbereich. Wie ich schnell begriff war es der gleiche, den auch Mutters Nordmende abdeckte. Zum ersten Mal kam mir die Bedeutung „Frequenzbereich“ zu Bewusstsein. Ich ahnte, dass dieser unter Umständen von Radio zu Radio variieren konnte. Vor allem brannte mir bei dieser Erkenntnis eine Frage auf der Seele: Warum fängt die Empfangsskala nicht bei 1 an, sondern bei 5,5 oder 6? Was war mit den Frequenzen unterhalb dieser 5,5 MHz. Und vor allem: Was bedeutete die Abkürzung MHz? Gab es einen Zusammenhang zwischen den 5,5 oder 12 MHz der Kurzwelle und den 88,5 oder 101,5 MHz auf UKW? Und wieso stand bei Lang- und Mittelwelle nicht MHz sondern kHz? Was war der Unterschied? Die Lösung sollte ich erst während meiner Zeit auf der Penne entdecken, als es im Physik- und Mathe-Unterricht um das metrische System ging. Denn erst dann begriff ich, dass 5,5 MHz dasselbe sind wie 5500 kHz; und vor allem, was sich hinter diesen rätselhaften Kürzeln verbarg. Dazu aber später mehr. Jetzt erst mal wieder zurück in die 1970er und zu meinen ersten Schritten im Spektrum der Kurzwelle.

Kurz nachdem ich die Theorie entwickelte, die Geräusche könnten aus dem Inneren der Erde zu uns heraufdringen, hörte ich das erste Mal den Begriff der Radio-Astronomie. Auf die Frage an meinen Vater, was sich denn dahinter wohl verbergen möge, konnte er mir nur sagen, dass es wohl Signale im Weltraum gibt, mit denen Forscher, wenn sie diese hören, etwas anfangen könnten. Sofort war mir klar, dass es sich nur um die Geräusche aus den Kurwellenradios handeln konnte. Es waren die Sterne, die diese zirpenden, piepsenden und quietschenden Geräusche zu uns Menschen herunter schickten.

Und die Theorien gingen gar weiter: Jedes Geräusch stand für einen gewissen Stern, dessen war ich mir sicher. Und ich meinte, bereits einzelne Sterne an ihren Geräuschen erkennen zu können. Aus heutiger Sicht natürlich völliger Unsinn, aber damals…. Für meine kleine Welt bargen diese Thesen und Theorien genügend Logik, dass ich mir daraus ein Weltbild aufbauen konnte.

Erst etwas später, als ich mich dann intensiver mit den Zahlensendern beschäftigte, kam ich auf den Trichter, dass es sich bei manchen der auffallend rhythmischen Signale doch wohl mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit um Morsezeichen handeln musste. Welche Bedeutung sie allerdings hatten blieb mir dann doch noch eine gewisse Zeit verborgen; eigentlich bis zu meinem Einstieg ins „Profi-Lager“ 1989. Aber auch dazu später mehr.

Es blieb also immer noch das Quietschen und Piepsen der anderen Signale übrig. Manche der Geräusche hielten sich hartnäckig auf immer der gleichen Frequenz – sofern das anhand der alten analogen Schiebeskalen überhaupt abzuschätzen war. Andere wiederum endeten abrupt oder starteten aus heiterem Himmel. Durch einen zufälligen Blick auf meine Armbanduhr stellte ich fest, dass einige davon sogar exakt zur vollen Stunde begannen. ‚Nein‘, dachte ich mir, ‚das können keine Sterne sein, die der Ursprung dieser Signale sind. Das muss menschlichen Ursprungs sein.‘

Ja, und das war es auch. Schlussendlich hatte ich die sogenannten Utility-Dienste entdeckt. Also die Stationen auf der kurzen Welle, die neben Rund- und Amateurfunk in Betrieb waren. Dass es sich dabei dann um Küstenfunkstellen, Diplomatische Dienste oder Flugfunk handelte, war mir zwar so direkt noch nicht bewusst, aber ich musste erkennen, dass das Gros der Signale menschlichen Ursprungs war. Doch blieb mir deren Sinn und Zweck zunächst noch verborgen.

Nun sind bereits einige Begriffe gefallen, die ich näher erklären sollte; Flugfunk, Seefunk und so weiter. Dazu muss ich jetzt noch Mal ein wenig ausholen und wieder etwas technisch werden, denn sonst klappt das nicht. Also:
Alles, was unsere Radios, Kommunikationsempfänger, Scanner und Konsorten empfangen können sind grob gesagt elektromagnetische Wellen. Auch das Fernsehen (terrestrisch oder via Satellit), Handys, GPS oder elektronische Autoschlüssel bedienen sich diese elektromagnetischen Mediums. Das Spektrum, das für das sogenannte DXing (Fachbegriff für den Weitempfang auf Lang-, Mittel- und Kurzwelle) – sinnvoll – genutzt werden kann, reicht von etwa 9 kHz bis 30.000 kHz oder auch 30 MHz. Die Abkürzungen stehen für die Einheit Kilohertz und Megahertz. Dabei ist ein Hertz eine Schwingung pro Sekunde, also bei einer Sinuskurve der zweimalige Nulldurchgang in einer Sekunde. Auch der hörbare Schall wird in Hertz gemessen. Das menschliche Ohr kann im Frequenzspektrum von etwa 60 Hz (Hertz) bis knapp unter 20.000 Hz hören; selten, dass die Hörweite bis über die 20.000 Hz hinausreicht. Die Einheit Hertz ist nach dem deutschen Physiker Heinrich Hertz benannt worden. Wie in allen metrischen Systemen werden die höheren Werte durch Potenzen ausgedrückt. Also sind beispielsweise 1.000 Hz gleich einem Kilohertz (kHz). Und ebenso sind dann 5.000 Kilohertz gleich fünf Megahertz.

Abbildung 1

Abbildung 1

wellenausbreitung2

Abbildung 2

Auch oberhalb der 30 MHz ist der Empfang von Funkdiensten möglich, aber es gibt kaum Überreichweiten. Das liegt in der Natur der elektromagnetischen Wellen. Denn ab etwa 27 MHz breiten sich diese Wellen mehr und mehr wie Lichtstrahlen von der Antenne aus. Eine Funkverbindung wäre dann quasi nur bis zum Horizont möglich. Man nennt diese Art der Wellenausbreitung „quasioptisch“. Unterhalb dieser 27 MHz breiten sich Funkwellen über die Atmosphäre aus. Dabei nutzen diese Wellen ionisierte Schichten in unserer Lufthülle aus, an denen sie reflektieren (siehe Abbildung 1). So ist es möglich, dass man auf der Kurzwelle Signale sogar aus Australien, Indien oder Lateinamerika hier in Deutschland empfangen kann. Bedingt durch äußere Einflüsse, wie zum Beispiel der Sonneneinstrahlung, verändern sich diese ionisierten Schichten. Teilweise lösen sie sich nach Sonnenuntergang auf. Dadurch können die Funkwellen höher in die Atmosphäre vorstoßen und werden erst an weiter oben liegenden Ionenschichten reflektiert. Dadurch wird die Empfangsreichweite mit einsetzender Abenddämmerung größer. Aber das gilt nicht für alle Frequenzen unterhalb von 27 MHz. Reisen wir nämlich im elektromagnetischen Spektrum weiter nach unten, also zu den niedrigeren Frequenzen, tritt bei etwa 3 MHz oder auch 3.000 kHz ein anderer Effekt ein. Die Funkwellen breiten sich nicht mehr in den Raum aus, sondern kriechen quasi die Erdoberfläche entlang. Man spricht dabei von der sogenannten Bodenwelle, im Gegensatz zur Raumwelle zwischen etwa 3 und 27 MHz. Etwas anschaulicher wird das vielleicht in Abbildung 2.

Und was wird nun alles auf diesen Wellen übertragen? Am bekanntesten ist sicherlich der Rundfunk auf Lang-, Mittel- und Kurzwelle. Radio Luxemburg, die Deutsche Welle oder die BBC senden Musik, Nachrichten und sonstige Programme über den Äther – zumindest taten sie das noch bis vor ein paar Jahren. Doch dazu an anderer Stelle etwas mehr. Aber der Rundfunk ist nicht der alleinige Nutzer auf diesen Frequenzen. So sind die Bänder zwischen 9 kHz und 30 MHz verschiedenen Funkdiensten zugewiesen. Funkdienste sind neben dem Rundfunk der Amateurfunk, der Seefunk, der Flugfunk (militärisch wie auch zivil), der sogenannte Feste Funkdienst, der Zeitzeichenfunk. Die Funkamateure stellen in den ihnen zugewiesenen Frequenzbereichen Verbindungen mit anderen Funkamateuren her. Im Seefunk stellen Schiffe in See Kontakt zu sogenannten Küstenfunkstellen her und lassen sich via Telefon mit ihren Reedereien verbinden oder rufen die Frau zu Hause an. Im Flugfunkdienst werden Bewegungen von Luftfahrzeugen im internationalen Luftraum koordiniert. So melden sich beispielsweise Flieger aus dem europäischen Luftraum ab, wenn sie von Europa in die USA fliegen und umgekehrt. Im militärischen Flugfunk melden sich Aufklärungsflieger bei ihren Geschwadern oder den zuständigen Koordinierungsstellen. Der Feste Funkdienst beherbergt unter anderem die diplomatischen Dienste, also Botschaften und Konsulate, die mit ihrem Außenministerium im Heimatland Verbindung halten. Aber auch Banken nutzen diesen Bereich, gerade in Gebieten, in denen das Internet nicht ausreichend verfügbar ist (Afrika, Karibik usw.). Wetterdienste versorgen hier die Abonnenten ihrer Wetterinformationen über die Kurzwelle. Dabei können dies auch Schiffe in See sein, die sich so aktuelle Vorhersagen an Bord holen.

Dabei bedienen sich diese Dienste der unterschiedlichsten Modulationsarten. Das reicht vom leicht zu erkennenden Sprechfunk, den man ohne technische Hilfsmittel verstehen kann, über Morsetelegrafie bis hin zu Funkfernschreiben und Funkfax. Mittlerweile haben auch komplexere digitale Übertragungssysteme mit hohen Geschwindigkeiten Einzug auf die Kurzwelle gehalten, mit denen Email, ja sogar Echtzeit-Video, per Funk möglich ist.

Aber nicht jeder Empfänger kann auch alles empfangen. Zwar kann er die Signale wiedergeben, aber sie sind nicht unbedingt verständlich. Dazu jetzt noch ein wenig Technik:
Der normale Empfänger kann Rundfunk ohne Probleme empfangen. Man muss ihn nur auf die richtige Frequenz einstellen. Was aber passiert nun genau im Empfänger? Im Empfänger erzeugt ein Schwingkreis bzw. ein Oszillator ständig eine Schwingung, und zwar in der Frequenz, die auf der Skala bzw. dem Display ablesbar ist. Nehmen wir mal einen Wert von 3950 kHz an. Dort empfängt er Rundfunk, meinetwegen die BBC. Der Sender der BBC schwingt auf der gleichen Frequenz, also auch 3950 kHz. Nun wird die Amplitude dieser Schwingungen, also die Höhe ihres Ausschlags, durch die Stimme des Nachrichtensprechers im Sender verändert. Das sieht, einfach dargestellt, so aus:

modulationOben haben wir die NF (Niederfrequenz, das hörbare Signal der Stimme des Nachrichtensprechers), wie sie über das Mikrofon und diverse andere Geräte zum Sender gelangt. Darunter ist die Schwingung des Senders zu sehen, also die 3950 kHz aus unserem Beispiel. Diese beiden Signale werden gemischt oder wie es im Fachjargon heißt: Die HF, also die Schwingungen des Senders, werden mit der NF amplitudenmoduliert. Das Verfahren ist additiv, es entsteht also ein Summensignal.
Und was macht nun der Empfänger? Der trennt diese beiden Signale wieder. Er zieht die von ihm erzeugte Schwingung von 3950 kHz von der über die Antenne eintreffenden Senderschwingung von 3950 kHz ab und „unterm Strich“ kommt dann wieder die NF heraus, die der Empfänger dann wieder über den Lautsprecher wiedergeben kann. Diese 3950 kHz, die vom Sender abgestrahlt werden, nennt man auch Trägerfrequenz, weil auf ihr „aufgetragen“ die Informationen übermittelt werden.
Um nun Senderleistung zu sparen kann man die Trägerfrequenz weglassen. Denn tatsächlich entfallen von der über die Antenne abgestrahlten Leistung etwa 30% auf die Information und satte 70 % rein auf die Trägerfrequenz. Bei einer Senderleistung von 1000 Watt wären also 700 Watt nur für die Trägerfrequenz reserviert. Lässt man die Trägerfrequenz weg kann man 100 % der Senderleistung in die Information stecken; platt gesagt. Also muss man nun im Sender nichts anderes tun, als die Trägerfrequenz zu unterdrücken. Gehen wir davon aus, dass wir einen Ton von etwa 440 Hertz (das ist der Kammerton „a“) übertragen wollen, so passiert nun folgendes: Der Ton 440 Hz wird nun zu den 3950 kHz dazu addiert, so dass letztendlich ein Signal mit der Frequenz 3950,44 kHz abgestrahlt wird. Im Empfänger ist dieser Ton aber nicht wirklich hörbar; es lässt sich allerhöchstens an einem S-Meter ablesen, dass in die Antenne etwas hineinkommt. Und das, obwohl der Empfänger auf 3950 kHz eingestellt ist. Der Tick bei der ganzen Sache ist aber nun der, dass die fehlende Trägerfrequenz nachträglich im Empfänger erzeugt und hinzugemischt wird. Das ist wesentlich effektiver, da die im Empfänger nachträglich erzeugte Frequenz wesentlich weniger Leistung benötigt (einige Milliwatt). Und erst, wenn diese Zusatzschwingung (sog. Überlagerungsschwingung) erzeugt wird, lässt sich ein solches Signal klar und verständlich wiedergeben. Diese Art der Übertragung macht man sich bei nahezu allen Utility-Diensten (also Seefunk, Flugfunk usw.) zunutze, wenn es um die Übertragung von Sprechfunk geht.

Wie funktioniert aber die Morsetelegrafie über Funk? Das Prinzip ist denkbar einfach. Bei der Morsetelegrafie wird einfach der Sender ein- und ausgeschaltet, und zwar exakt im Rhythmus, wie der Funker die Morsetaste betätigt. Drückt er sie, strahlt der Sender ein Signal ab, lässt er sie los, verstummt auch der Sender. Und was strahlt der Sender ab? Nichts weiter als einen Träger, einen einfachen Träger ohne weitere aufmodulierte Information. Also so, als würde man eine Lampe immer nur an und aus machen. Was passiert dann im Empfänger? Nun, wenn wir davon ausgehen, dass unser Morsesender auf der Frequenz 4871 kHz arbeitet, so strahlt er mit drücken der Morsetaste über seine Antenne eine unmodulierte Schwingung von exakt 4871 kHz ab. Der Empfänger ist ebenfalls exakt auf diese Frequenz eingestellt. Er subtrahiert beide Frequenzen voneinander und heraus kommt: Null, also quasi ein unhörbares Signal. Auch hier bedient man sich zur verständlichen Wiedergabe der Morsezeichen wieder des Tricks mit der Überlagerungsfrequenz. Schwingt dieser Überlagerungsoszillator ebenfalls mit 4871 kHz bleibt das Ergebnis bei Null. Erst wenn man die Frequenz dieses Überlagerungsoszillators ein wenig verändert, so dass nach der Subtraktion ein Ergebnis ungleich Null (am besten ein Ergebnis zwischen 60 und 19000 Hertz) herauskommt, lässt es sich im Lautsprecher hören. Und dann piepst es im Takt der Morsezeichen.

Funkfernschreiben funktioniert prinzipiell ähnlich, aber es würde jetzt den Rahmen sprengen, dies genau zu erklären. Nur so viel: Statt der einen Frequenz wie beim Morsen werden hier zwei Frequenzen im Wechsel gesendet. Dazu nimmt man zum Umschalten die digitale Information, die zu jedem Fernschreibzeichen gehört, also Strom an oder Strom aus. Wie beim guten alten PC-Modem auch werden beim Fernschreiben die Zeichen in binäre Signale umgewandelt. Die beiden Frequenzen sind jeweils einem dieser binären Werte zugeordnet. Somit wechseln sie also ständig hin und her. Allerdings ist die Übertragungsgeschwindigkeit hierbei nicht besonders hoch. Und die Signale sind relativ störanfällig, zumal es auf Kurzwelle immer mal krachen, knistern und rauschen kann. Ähnlich verhält es sich mit dem Funkfax.

Nichts desto trotz kann man beides, Funkfernschreiben und Funkfax (samt der mittlerweile entwickelten Fernschreib- und Fax-Systeme), mit Hilfe von Decodern in sinnvolle Zeichen umwandeln. Egal ob nun ein per Funkfernschreiben (auch RTTY oder RATT abgekürzt, von engl. Radio TeleType) übermittelter Wetterbericht oder ein per Funkfax verschicktes Foto.

Damit sind dann also die Ursachen für diese merkwürdigen Geräusche geklärt. Es sind tatsächlich von Menschen erzeugt Signale und nicht die Sterne im All, die diesen ungewöhnlichen Geräuschteppich erzeugen. Aber zurück zum Empfang von Sendungen, die kein Rundfunk sind.

Zwischenzeitlich war ich eben auf die schon erwähnten Zahlensender gestoßen, geisterhafte Stimmen von Frauen, die plötzlich im Empfänger auftauchten und monoton fünfstellige Zahlengruppen verlasen. Damit begann dann letztendlich meine Aktivität als DXer und Monitorer. Denn ich begann, alle Zahlensendungen – sie waren sehr lange Zeit das einzige auf der Kurzwelle, dass ich ohne Probleme empfangen und mitschreiben konnte – die ich empfing, aufzuschreiben. So entstanden Berge an Papier, vollgeschrieben mit fünfer Zahlengruppen….

Aus diesen Papierbergen sind nun drei Aktenordner geworden. Allerdings reicht diese Sammlung inhaltlich nicht mehr bis zu den Anfängen zurück. Es fehlen knapp 10 Jahre an Mitschriften – sie sind den Weg allen Papiers gegangen und dürften nun eine zweite Karriere als BILD-Zeitung oder Toilettenpapier bereits hinter sich haben…

Und was es mit den Zahlen auf sich hat kläre ich im nächsten – gleichnamigen – Kapitel. Danach gewähre ich Euch einen Einblick in meine Sammlung an sogenannten LOGs und ebenso in meine QSL-Sammlung. Natürlich nicht ohne entsprechende Erklärungen.

Hier aber vorneweg nochmal das Beispiel, wie es klingt, wenn man mal so eine halbe Stunde lang (sic!) an einem einfachen Kurzwellenradio dreht:

Einmal das Ganze als MP3-Datei (8 kBit/s, 11025 Hz, 1811 kByte):